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2022届高考模拟考试文科数学试题(本试卷适合老高考地区文科考生使用)

2022-05-26李昌成

数理化解题研究·高中版 2022年5期
关键词:双曲线零点中药材

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,时量120分钟.满分150分.

第Ⅰ卷

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x<-5或x>4},则M∪N=().

A.{x|x<-5或x>-3}

B. {x|-5<x<4}

C. {x|-3<x<4}

D. {x|x<-3或x>5}

2.已知a=(3,-1),b=(-1,2),c=2a+b,则c=( ).

A.(6,-2)B.5,0

C. (-5,0)D. 0,5

3.(1+i)3(1-i)2=().

A.1+iB.1-iC. -1+iD. -1-i

4.我国数学家陈景润在哥德巴赫猜想的研究中取得了世界领先的成果,哥德巴赫猜想的内容是:每个大于2的偶数都可以表示为两个素数的和,例如:10=5+5=3+7(其中3+7与7+3算同一种方法),在大于4且不超过16的偶数中,随机选取两个不同的偶数,则两个偶数都可以有两种方法表示为两个素数的和的概率为().

A.45B.35C. 12D. 15

5.一个总体中有600个个体,随机编号为001,002,…,600,利用系统抽样方法抽取容量为24的一个样本,总体分组后在第一组随机抽得的编号为006,则在编号为051~125之间抽得的编号为().

A.056,080,104B.054,078,102

C. 054,079,104D. 056,081,106

6.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯().

A.1盏B.3盏C. 5盏D. 9盏

7.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,A>0,ω>0,|φ|<π2)的图象(部分)如图1所示,则fx的解析式是( ).

图1

A.fx=2sinx+π6x∈R

B.fx=2sin2x+π6x∈R

C. fx=2sinx+π3x∈R

D. fx=2sin2x+π3x∈R

8.毛泽东在《七律二首·送瘟神》中有句诗为“坐地日行八万里,巡天遥看一千河.”前半句的意思是:人坐在地面上不动,由于地球的自转,每昼夜会随着地面经过八万里路程.诗中所提到的八万里,指的是人坐在赤道附近所得到的数据.设某地所在纬度为北纬θ(0°<θ<90°)(即地球球心O和该地的连线与赤道平面所成的角为θ,且sinθ=74.若将地球近似看作球体,则某人在该地每昼夜随着地球自转而经过的路程约为().

A.6万里B.27万里C. 26万里D. 7万里

9.已知点P,Q分别为圆x2+(y-3)2=1和椭圆y225+x216=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是().

A.6B.7C. 8D. 9

10.函数f(x)=1x,x≥1,-x2+2,x<1的最大值为().

A.1B.2C. 12D. 13

11.图2网格纸中小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为().

图2

A.7π+8+42B.7π+4+42

C. 5π+8+42D. 5π+4+42

12.已知函数f(x)=(12)x-14,x<1,log2(x+3),x≥1,g(x)=ax2+2x+a-1.若对任意的x1∈R,总存在实数x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围为().

A.[0,54]B.[0,54)

C. (-∞,54)D. [54,+∞)

第Ⅱ卷(非选择题,共90分)

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)

13.等比数列an中,4a1,2a2,a3成等差数列,若a1=1,则公比q=.

14.函数y=a27x3+1的图象与直线y=x相切,则a=.

15.已知实数x,y满足约束条件x-1≥0,x-y+1≥0,3x-y-3≤0,则z=2x+y的最大值为.

16.如图3,双曲线的中心在坐標原点,焦点在x轴上,A1,A2为双曲线的顶点,B1,B2为双曲线虚轴的端点,F2为双曲线的右焦点,延长B1A2与F2B2交于点P,若∠B1PB2为锐角,则该双曲线的离心率的取值范围是.

图3

三、解答题(解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)

17.(本小题满分12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足ab+ba=sin2CsinAsinB-1.

(1)求角C.

(2)若BC=4,△ABC的中线CD=2,求△ABC的面积.

18.(本小题满分12分)如图4,在三棱柱ABC-A1B1C1中,O为AB的中点,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.

图4

(1)证明:AB⊥平面A1OC;

(2)若AB=CB=2,OA1⊥OC,求三棱锥A1-ABC的体积.

19.(本小题满分12分)十九大提出:坚决打赢脱贫攻坚战,做到精准扶贫,某省某科研机构帮助某贫困县的农村村民真正脱贫,坚持扶贫同扶智相结合,积极引导该县农民种植一种名贵中药材,从而大大提升了该村村民的经济收入.2019年年底,该机构从该县种植了这种名贵药材的农户中随机抽取了n户,统计了他们2019年因种植中药材所获纯利润(单位:万元)的情况(假定农户因种植中药材这一项一年最多增加11万元),并分成以下几组:1,3,3,5,5,7,7,9,9,11,统计结果见下表所示,已知样本中数据落在9,11这一组的频率为0.1.

纯利润1,33,55,77,99,11频数2030a4020

(1)求n和表中a的值;

(2)试估计该贫困县农户因种植中药材所获纯利润的平均值和中位数(同一组中的数据用该组区间中点值为代表).

20.(本小题满分12分)已知F(1,0),直线l:x=-1,P为平面上的动点,过点P作l的垂线,垂足为点Q,且QP·QF=FP·FQ.

(1)求动点P的轨跡C的方程.

(2)设动直线y=kx+m与曲线C相切于点M,且与直线x=-1相交于点N,试问:在x轴上是否存在一个定点E,使得以MN为直径的圆恒过此定点?若存在,求出定点E的坐标;若不存在,请说明理由.

21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=xsinx+cosx-1,g(x)=14x2-f(x).

(1)求f(x)在区间(0,2π)上的极值点;

(2)证明:g(x)恰有3个零点.

请考生在第22,23题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分,做答时请写清题号.

22.(本小题满分10分)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为x=2+2cosθ,y=2sinθ,若曲线C2与曲线C1关于直线y=x对称.

(1)求曲线C2的直角坐标方程;

(2)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=π3与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.

23.(本小题满分10分)已知函数f(x)=-x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|.

(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;

(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],求a的取值范围.

参考答案

一、选择题

1.A2.B3.D4.D5.D6.B7.C8.A9.D10.B11.C12.A

二、填空题

13.214.415.716.(1,1+52)

三、解答题

17.(1)由正弦定理及已知条件,得ab+ba=c2ab-1.两边同乘ab,得a2+b2-c2=-ab.

由余弦定理,得cosC=a2+b2-c22ab=-12.

因为0<C<π,所以C=2π3.

(2)方法1设AC=x,AD=BD=y,

由余弦定理,得cos∠ACB=x2+16-4y28x=-12.

即x2+16-4y2=-4x.①

根据余弦定理,得

cos∠ADC=y2+4-x24y,

cos∠BDC=y2+4-164y.

因为∠ADC与∠BDC互补,

所以cos∠ADC+cos∠BDC=0.即2y2-x2-8=0.②

联立①②,解得x=4,y=23,

所以S△ABC=12·AC·BC·sin∠ACB=12×4×4×sin2π3

=43.

方法2延长CD至点E,使DC=DE,连接AE,BE,则所得四边形ACBE是平行四边形.

所以∠CBE=π3.

又因为CE=2CD=4,BC=4,

所以BE=4,AC=4.

所以S△ABC=12·AC·BC·sin∠ACB=12×4×4×sin2π3=43.

18.(1)因为CA=CB,O为AB中点,所以OC⊥AB.

因为AB=AA1,∠BAA1=60°,

所以△AA1B为等边三角形,即OA1⊥AB.

又OC∩OA1=O,OC,OA1平面A1OC,

所以AB⊥平面A1OC.

(2)因为AB=CB=2,

所以△ABC为边长是2的等边三角形,

则S△ABC=12×2×3=3.

因为OA1⊥AB,OA1⊥OC,AB∩OC=O,AB,OC平面ABC,所以OA1⊥平面ABC.

即OA1是三棱锥A1-ABC的高.

又OA1=3,

所以三棱锥A1-ABC的体积V=13×3×3=1.

19.(1)由题意知n=200.1=200,所以a=200-20-30-40-20=90.

(2)计算可得样本中的数据落在每个区间的频率分别为0.1,0.15,0.45,0.2,0.1,所以农户种植中药材所获纯利润的平均值为2×0.1+4×0.15+6×0.45+8×0.2+10×0.1=6.1(万元).

因为前2组的频率为0.25<0.5,前3组的频率为0.7>0.5,所以样本的中位数在第三组,设样本的中位数为x(万元),

所以0.25+x-52×0.45=0.5,

所以x=559(万元).

所以该贫困县农户因种植中药材所获纯利润的平均数为6.1万元,中位数为559万元.

20.(1)设点P(x,y),则Q(-1,y).由QP·QF=FP·FQ,

得(x+1,0)·(2,-y)=(x-1,y)·(-2,y).化简得动点P的轨迹C的方程为y2=4x.

(2)由y=kx+m,y2=4x,得k2x2+(2km-4)x+m2=0.

由Δ=0,得km=1.

从而有M(m2,2m),N(-1,-1m+m).

假设存在点E(x0,0)满足ME⊥NE,则

(x0-m2)(x0+1)+(-2m)(1m-m)=0.

即(1-x0)m2+x20+x0-2=0.①

当x0=1时,①式恒成立.

所以存在一个定点E(1,0),使得以MN为直径的圆恒过此定点.

21.(1)f ′(x)=xcosx(x∈(0,2π)),

令f ′(x)=0,得x=π2或x=3π2.

當x∈(0,π2)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增;

当x∈(π2,3π2)时,f ′(x)<0,f(x)单调递减:

当x∈(3π2,2π)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增.

故x=π2是f(x)的极大值点,x=3π2是f(x)的极小值点.

综上所述,f(x)在区间(0,2π)上的极大值点为x=π2,极小值点为x=3π2.

(2)由题意,得g(x)=14x2-f(x)=14x2+1-xsinx-cosx(x∈R).

因为g(0)=0,所以x=0是g(x)的一个零点.

因为g(-x)=(-x)24+1-(-x)sin(-x)-cos(-x)

=14x2+1-xsinx-cosx=g(x),且定义域关于原点对称,所以g(x)为偶函数.

即要确定g(x)在R上的零点个数,只需确定x>0时,g(x)的零点个数即可.当x>0时,g′(x)=12x-xcosx=12x(1-2cosx).

令g′(x)=0,即cosx=12,解得x=π3+2kπ或x=5π3+2kπ(k∈N).

当x∈(0,π3)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,

又g(0)=0,所以g(π3)<0.

当x∈(π3,53π)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,且g(53π)=2536π2+536π+12>0.

所以g(x)在区间(0,53π)内有唯一零点.

当x≥53π时,由于sinx≤1,cosx≤1,

因为g(x)=14x2+1-xsinx-cosx

≥14x2+1-x-1=14x2-x=t(x),

又因为t(x)开口方向向上,对称轴为x=2,

所以t(x)在区间[53π+∞)内单调递增,即t(x)≥t(53π)>0.

所以g(x)>0恒成立,故g(x)在区间[53π,+∞)内无零点.

所以g(x)在区间(0,+∞)内有一个零点,

由于g(x)是偶函数,

所以g(x)在区间(-∞,0)内有一个零点,而g(0)=0.

综上,g(x)有且仅有三个零点.

22.1设P(x,y),则由条件知M(y,x).由于点M在C1上,所以y=2+2cosθx=2sinθ(θ为参数)化成直角坐标方程为x2+(y-2)2=4.

(2)曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.

射线θ=π3与C1的交点A的极径为

ρ1=4cosπ3,

射线θ=π3与C2的交点B的极径为

ρ2=4sinπ3.

所以|AB|=|ρ2-ρ1|=23-2.

23.(1)当a=1时,f(x)=-x2+x+4,

g(x)=|x+1|+|x-1|=2x,x>1,2,-1≤x≤1-2x,x<-1.,

当x>1时,令-x2+x+4≥2x,解得1<x≤17-12.则f(x)≥g(x)的解集为(1,17-12].

当-1≤x≤1时,令-x2+x+4≥2,解得-1≤x≤1,则f(x)≥g(x)的解集为[-1,1].

当x<-1时,令-x2+x+4≥-2x,此时无解,则f(x)≥g(x)的解集为.

综上所述,f(x)≥g(x)的解集为[-1,17-12].(2)依题意-x2+ax+4≥2在[-1,1]恒成立.

即x2-ax-2≤0在[-1,1]上恒成立.

则只需12-a·1-2≤0,(-1)2-a(-1)-2≤0.解得-1≤a≤1,故a的取值范围是[-1,1].

[责任编辑:李璟]

收稿日期:2022-02-05

作者简介:李昌成(1977-),男,四川省资阳人,本科,中学正高级教师,从事高中数学教学研究.[FQ)]

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